[发明专利]微纳米散斑的制备方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及光测力学、变形测量领域，特别涉及一种微纳米散斑的制备方法和系统。

背景技术

随着微纳米技术的快速发展，微纳米器件和结构的性能指标和可靠性评估要求变形测量尺度达到了微纳米量级。微区域的变形测量对变形测量载体的尺度提出了更高的要求。散斑是数字图像相关变形测量领域最基本的元素，物体表面变形散斑图的优劣直接影响了变形测量的精度。目前，常规的微纳米散斑的制备方法主要包括：人工喷漆法、接触式紫外曝光法、电子束光刻法、化学气相沉积法、纳米颗粒喷涂法、聚焦离子束刻蚀法等。

但以上几种制备方法均存在一定程度的问题：人工喷漆法制得的散斑颗粒较大，尺寸最小为亚毫米量级，只能满足宏观的变形测量要求；电子束光刻法和接触式紫外曝光法的制备工艺复杂，费时且成本昂贵；化学气相沉积法是在试件表面化学气相沉积不同的金属薄膜，通过湿热条件得到微纳米散斑，但该方法严重依赖于基底和薄膜的性质，且制备过程可能会影响到所测试件的物理化学性质；纳米颗粒喷涂法制得的散斑不能具体定位，散斑的位置取决于基底试件表面的性质，且不易得到重复性结果；聚焦离子束刻蚀法会对试件表面造成损伤，尤其是对薄膜结构的试样。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种微纳米散斑的制备方法。该方法能够制备高质量微纳米散斑，提升散斑制备的精确度和可重复性，操作简单快捷，且对试件无损，通用性强。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种微纳米散斑的制备方法，包括以下步骤：生成预设数量的散斑颗粒大小和/或散斑数目不同的数字散斑图，并从中选取至少一幅所述数字散斑图作为散斑模板，其中，所述数字散斑图为二值图；对待处理试件和目标试件的待处理区域进行预处理，其中，所述目标试件与所述待处理试件的材质相同；将所述散斑模板导入散斑沉积设备；对所述待处理试件的待处理区域进行对焦，以获取当前放大倍数下的最优参数组；根据所述最优参数组调节所述散斑沉积设备，并根据所述散斑模板在所述目标试件的待处理区域沉积散斑。

本发明实施例的微纳米散斑的制备方法，通过选取散斑模板导入散斑沉积设备，并在待处理试件上对焦，从而得到当前放大倍数下的最优参数组，然后在目标试件的待处理区域沉积散斑，得到的微纳米散斑质量好，制作简单，可重复性高，且对试件无损，提升了通用性。

本发明第二方面实施例提出了一种微纳米散斑的制备系统，包括：模板生成模块，用于生成预设数量的散斑颗粒大小和/或散斑数目不同的数字散斑图，并从中选取至少一幅所述数字散斑图作为散斑模板，其中，所述数字散斑图为二值图；预处理模块，用于对待处理试件和目标试件的待处理区域进行预处理，其中，所述目标试件与所述待处理试件的材质相同；模板导入模块，用于将所述散斑模板导入散斑沉积设备；对焦模块，用于对所述待处理试件的待处理区域进行对焦，以获取当前放大倍数下的最优参数组；沉积模块，用于根据所述散斑模板和所述最优参数组在经过所述预处理的目标试件的待处理区域沉积散斑。

本发明实施例的微纳米散斑的制备系统，通过选取散斑模板导入散斑沉积设备，并在待处理试件上对焦，从而得到当前放大倍数下的最优参数组，然后在目标试件的待处理区域沉积散斑，得到的微纳米散斑质量好，制作简单，可重复性高，且对试件无损，提升了通用性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的微纳米散斑的制备方法的流程图；

图2为根据本发明又一个实施例的微纳米散斑的制备方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的对待处理试件的待处理区域进行对焦，以获取当前放大倍数下的最优参数组的流程图；

图4（a）为根据本发明一个实施例的散斑模板的示意图；

图4（b）为根据本发明一个实施例的在硅片试件表面沉积的Pt散斑图；

图4（c）为根据本发明又一个实施例的在硅片试件表面沉积的Pt散斑图；

图5为根据本发明一个实施例的在高温镍基合金GH4169表面沉积的Pt散斑图；

图6为根据本发明一个实施例的微纳米散斑的制备系统的结构示意图；

图7为根据本发明又一个实施例的微纳米散斑的制备系统的结构示意图。

具体实施方式